Пульсарный тайминг и астрометрия: совместный анализ повысит чувствительность к гравитационным волнам до 50%

Международная группа астрофизиков исследовала синергию между двумя методами обнаружения гравитационно-волнового фона: пульсарным таймингом (PTA) и астрометрией. Результаты опубликованы в архиве препринтов arXiv.

Гравитационно-волновой фон — это слабый шум, создаваемый множеством источников, например сливающимися сверхмассивными чёрными дырами. PTA регистрирует его по задержкам в приходе радиоимпульсов от пульсаров, а астрометрия — по кажущимся смещениям положений звёзд и астероидов.

Авторы работы оценили возможности обсерватории SKA (Square Kilometre Array) в одиночку и в сочетании с данными астрометрических обзоров. Выяснилось, что комбинированный анализ PTA и астрометрии повышает прогнозируемую чувствительность к гравитационно-волновому фону примерно на 10–50%.

Исследование подчёркивает важность совместного использования разных методов. Каждый из них имеет свои сильные стороны: PTA лучше чувствует низкие частоты, а астрометрия — более высокие. Вместе они дают более полную картину.

Работа также демонстрирует, что SKA станет ключевым инструментом для таких измерений. Ожидается, что он будет введён в строй в ближайшие годы и сможет одновременно наблюдать тысячи пульсаров и звёзд.

По мнению учёных, комбинированный анализ уже в ближайшее десятилетие может привести к первому прямому обнаружению гравитационно-волнового фона, что откроет новое окно в изучении Вселенной.